Multifunctional two-photon active silica-coated Au@MnO Janus particles for selective dual functionalization and imaging

Journal of the American Chemical Society

Volumn 136, Issue 6, 2014, Pages 2473-2483

  Schick, Isabel ^a   Lorenz, Steffen ^b   Gehrig, Dominik ^c   Schilmann, Anna Maria ^a   Bauer, Heiko ^a   Panthöfer, Martin ^a   Fischer, Karl ^a   Strand, Dennis ^b   Laquai, Frédéric ^c   Tremel, Wolfgang ^a  

^a JOHANNES GUTENBERG UNIVERSITY   (Germany)

^b UNIVERSITY MEDICAL CENTER MAINZ   (Germany)

^c MAX PLANCK INSTITUTE FOR POLYMER RESEARCH   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOLOGICAL TRANSPORT; CELL LINE, TUMOR; CELL SURVIVAL; DIAGNOSTIC IMAGING; GOLD; HELA CELLS; HUMANS; METAL NANOPARTICLES; MICROSCOPY, ELECTRON, TRANSMISSION; NANOPARTICLES; PARTICLE SIZE; PHOTONS; SILICON DIOXIDE; SPECTROSCOPY, FOURIER TRANSFORM INFRARED; SURFACE PROPERTIES;

EID: 84894222918     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja410787u     Document Type: Article

References (114)

1. Wang, D.; Li, Y. Adv. Mater. 2011, 23, 1044-1060
2. Habas, S. E.; Lee, H.; Radmilovic, V.; Somorjai, G. A.; Yang, P. Nat. Mater. 2007, 6, 692-697
3. Joo, S. H.; Park, J. Y.; Tsung, C.-K.; Yamada, Y.; Yang, P.; Somorjai, G. A. Nat. Mater. 2009, 8, 126-131
4. Peng, Y.-K.; Lai, C.-W.; Liu, C.-L.; Chen, H.-C.; Hsiao, Y.-H.; Liu, W.-L.; Tang, K.-C.; Chi, Y.; Hsiao, J.-K.; Lim, K.-E.; Liao, H.-E.; Shyue, J.-J.; Chou, P.-T. ACS Nano 2011, 5, 4177-4187
5. Kim, T.; Momin, E.; Choi, J.; Yuan, K.; Zaidi, H.; Kim, J.; Park, M.; Lee, N.; McMahon, M. T.; Quinones-Hinojosa, A.; Bulte, J. W. M.; Hyeon, T.; Gilad, A. A. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 2955-2961
6. Sun, S.; Murray, C. B.; Weller, D.; Folks, L.; Moser, A. Science 2000, 287, 1989-1992
7. Shevchenko, E. V.; Talapin, D. V.; Rogach, A. L.; Kornowski, A.; Haase, M.; Weller, H. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 11480-11485
8. Alayoglu, S.; Eichhorn, B. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 17479-17486
9. Liu, Z.; Hu, J. E.; Wang, Q.; Gaskell, K.; Frenkel, A. I.; Jackson, G. S.; Eichhorn, B. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6924-6925
10. Sinfeld, J. H. Acc. Chem. Res. 1987, 20, 134-139
11. Wetz, F.; Soulantica, K.; Falqui, A.; Respaud, M.; Snoeck, E.; Chaudret, B. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 7079-7081
12. Sobal, N. S.; Hilgendorff, M.; Möhwaldt, H.; Spasova, M.; Radetic, T.; Farle, M. Nano Lett. 2002, 2, 621-624
13. Guo, S.; Dong, S.; Wang, E. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 2389-2393
14. Lin, H. Y.; Chen, Y. F. Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 161911
15. Perro, A.; Reculusa, S.; Ravaine, S.; Bourgeat-Lami, E.; Duguet, E. J. Mater. Chem. 2005, 15, 3745-3760
16. Vanakaras, A. G. Langmuir 2006, 22, 88-93
17. Ropponen, J.; Nummelin, S.; Rissanen, K. Org. Lett. 2004, 6, 2495-2497
18. Percec, V.; Imam, M. R.; Bera, T. K.; Balagurusamy, V. S. K.; Peterca, M.; Heiney, P. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 4739-4745
19. Wang, J.; Liu, G.; Rivas, G. Anal. Chem. 2003, 75, 4667-4671
20. Erhardt, R.; Zhang, M. F.; Böker, A.; Zettl, H.; Abetz, C.; Frederik, P.; Krausch, G.; Abetz, V.; Müller, A. H. E. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3260-3267
21. Yu, H.; Chen, M.; Rice, P. M.; Wang, S. X.; White, R.; Sun, S. Nano Lett. 2005, 5, 379-382
22. Xu, C.; Xie, J.; Ho, D.; Wang, C.; Kohler, N.; Walsh, E.; Morgan, J.; Chin, Y.; Sun, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 173-176
23. Xu, C.; Wang, B.; Sun, S. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 4216-4217
24. Schladt, T. D.; Shukoor, M. I.; Tahir, M. N.; Natalio, F.; Schneider, K.; Ament, I.; Becker, J.; Jochum, F.; Weber, S.; Theato, P.; Schreiber, L. M.; Sönnichsen, C.; Schröder, H. C.; Müller, W. E. G.; Tremel, W. Angew. Chem. 2010, 122, 4068-4072
25. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 3976-3980.
26. Pacholski, C.; Kornowski, A.; Weller, H. Angew. Chem. 2004, 116, 4878-4881
27. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 4774-4777.
28. Fan, F.-R.; Ding, Y.; Liu, D.-Y.; Tian, Z.-Q.; Wang, Z. L. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 12036-12037
29. Gu, H.; Yang, Z.; Gao, J.; Chang, C.; Xu, B. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 34-35
30. Choi, S.-H.; Na, H. B.; Park, Y. I.; Kwangjin, A.; Kwon, S. G.; Jang, Y.; Park, M.-H.; Moon, J.; Son, J. S.; Song, C. I.; Moon, M. W.; Hyeon, T. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 15573-15580
31. Hong, H.; Hu, L.; Li, M.; Zheng, J.; Sun, X.; Lu, X.; Cao, X.; Lu, J.; Gu, H. Chem.-Eur. J. 2011, 17, 8726-8730
32. Figuerola, A.; Fiore, A.; Di Corato, R.; Falqui, A.; Gianni, C.; Micotti, E.; Lascialfari, A.; Corti, M.; Cingolani, R.; Pellegrino, T.; Cozzoli, P. D.; Manna, L. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 1477-1487
33. Schladt, T. D.; Graf, T.; Köhler, O.; Bauer, H.; Schneider, K.; Herold, C.; Mertins, J.; Tremel, W. Chem. Mater. 2012, 24, 525-535
34. Casavola, M.; Grillo, V.; Carlino, E.; Gozzo, F.; Pinel, E. F.; Garcia, M. A.; Manna, L.; Cingolani, R.; Cozzoli, P. D. Nano Lett. 2007, 7, 1386-1395
35. Nakhjavan, B.; Tahir, M. N.; Gao, H.; Schladt, T. D.; Schneider, K.; Natalio, F.; Ament, I.; Branscheid, R.; Weber, S.; Schröder, H.-C.; Müller, W. E. G.; Kolb, U.; Sönnichsen, C.; Schreiber, L. M.; Tremel, W. J. Mater. Chem. 2011, 21, 8605-8611
36. Nakhjavan, B.; Tahir, M. N.; Panthöfer, M.; Gao, H.; Gasi, T.; Ksenofontov, V.; Branscheid, R.; Weber, S.; Kolb, U.; Schreiber, L. M.; Tremel, W. Chem. Commun. 2011, 47, 8898-8900
37. Nakhjavan, B.; Tahir, M. N.; Natalio, F.; Panthöfer, M.; Gao, H.; Dietzsch, M.; Andre, R.; Gasi, T.; Ksenofontov, V.; Branscheid, R.; Kolb, U.; Tremel, W. Nanoscale 2012, 4, 4571-4577
38. Mokari, T.; Rothenberg, E.; Popov, I.; Costi, R.; Banin, U. Science 2004, 304, 1787-1790
39. Mokari, T.; Sztrum, C. G.; Salant, A.; Rabani, E.; Banin, U. Nat. Mater. 2005, 4, 855-863
40. Saunders, A. E.; Popov, I.; Banin, U. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 25421-25429
41. Menagen, G.; Mocatta, D.; Salant, A.; Popov, I.; Dorfs, D.; Banin, U. Chem. Mater. 2008, 20, 6900-6902
42. Shi, W.; Zeng, H.; Sahoo, Y.; Ohulchanskyy, T. Y.; Ding, Y.; Wang, Z. L.; Swihart, M.; Prasad, P. N. Nano Lett. 2006, 6, 875-881
43. Yang, J.; Elim, H. I.; Zhang, Q.; Lee, J. Y.; Ji, W. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 11921-11926
44. Yang, J.; Levina, L.; Sargent, E. H.; Kelley, S. O. J. Mater. Chem. 2006, 16, 4025-4028
45. Talapin, D. V.; Yu, H.; Shevchenko, E. V.; Lobo, A.; Murray, C. B. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 14049-14054
46. Lee, J.-S.; Shevchenko, E. V.; Talapin, D. V. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 9673-9675
47. Yang, J.; Ying, J. Y. Chem. Commun. 2009, 3187-3189
48. Cayre, O.; Paunov, V. N.; Velev, O. D. J. Mater. Chem. 2003, 13, 2445-2450
49. Cayre, O.; Paunov, V. N.; Velev, O. D. Chem. Commun. 2003, 8, 2296-2297
50. Schladt, T. D.; Schneider, K.; Schild, H.-J.; Tremel, W. Dalton Trans. 2011, 40, 6315-6343
51. Yoon, D.; Lee, J.-H.; Shin, T.-H.; Cheon, J. Acc. Chem. Res. 2011, 44, 863-874
52. Kamaly, N.; Xiao, Z.; Valencia, P. M.; Radovic-Moreno, A. F.; Farokhzad, O. C. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 2971-3010
53. Teunissen, W.; Bol, A.; Geus, J. W. Catal. Today 1999, 48, 329-336
54. Shylesh, S.; Schünemann, V.; Thiel, W. R. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 3428-3459
55. Kamat, P. V. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 2834-2860
56. Costi, R.; Saunders, A. E.; Banin, U. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 4878-4897
57. Du, J.; O'Reilly, R. K. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 2402-2416
58. Jain, P. K.; ElSayed, I. H.; El-Sayed, M. A. Nano Today 2007, 2, 18-29
59. Hvolbæk, B.; Janssens, T. V. W.; Clausen, B. S.; Falsig, H.; Christensen, C. H.; Nørskov, J. K. Nano Today 2007, 2, 14-18
60. Perez-Juste, J.; Pastoriza-Santos, I.; Liz-Marzan, L. M.; Mulvaney, P. Coord. Chem. Rev. 2005, 249, 1870-1901
61. Hu, M.; Chen, J.; Li, Z.-Y.; Au, L.; Hartland, G. V.; Li, X.; Marquez, M.; Xia, Y. Chem. Soc. Rev. 2006, 35, 1084-1094
62. Boyer, D.; Tamarat, P.; Maali, A.; Lounis, B.; Orrit, M. Science 2002, 297, 1160-1163
63. Sun, I.-C.; Eun, D.-K.; Na, J. H.; Lee, S.; Kim, I.-J.; Youn, I.-C.; Ko, C.-Y.; Kim, H.-S.; Lim, D.; Choi, K.; Messersmith, P. B.; Park, T. G.; Kim, S. Y.; Kwon, I. C.; Kim, K.; Ahn, C.-H. Chem.-Eur. J. 2009, 15, 13341-13347
64. Huang, X. H.; El-Sayed, I. H.; Qian, W.; El-Sayed, M. A. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 2115-2120
65. Norman, R. S.; Stone, J. W.; Gole, A.; Murphy, C. J.; Sabo-Attwood, T. L. Nano Lett. 2008, 8, 302-306
66. Dickerson, E. B.; Dreaden, E. C.; Huang, X.; El-Sayed, I. H.; Chu, H.; Pushpanketh, S.; McDonald, J. F.; El-Sayed, M. A. Cancer Lett. 2008, 269, 57-66
67. Salgueirino-Maceira, V.; Correa-Duarte, M. A.; Farle, M. Small 2005, 1, 1073-1076
68. Durr, N. J.; Larson, T.; Smith, D. K.; Korgel, B. A.; Sokolov, K.; Ben-Yakar, A. Nano Lett. 2007, 7, 941
69. Wang, H. F.; Huff, T. B.; Zweifel, D. A.; He, W.; Low, P. S.; Wei, A.; Cheng, J. X. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 15752
70. Sevick-Muraca, E. M.; Houston, J. P.; Gurfinkel, M. Curr. Opin. Chem. Biol. 2002, 6, 642-650
71. Larson, D. R.; Zipfel, W. R.; Williams, R. M.; Clark, S. W.; Bruchez, M. P.; Wise, F. W.; Webb, W. W. Science 2003, 300, 1434-1438
72. Tsoi, K. M.; Dai, Q.; Alman, B. A.; Chan, W. C. Acc. Chem. Res. 2013, 46, 662-671
73. Wang, D.-S.; Hsu, F.-Y.; Lin, C.-W. Opt. Express 2009, 17, 11350-11359
74. Cao, L.; Wang, X.; Meziani, M. J.; Lu, F.; Wang, H.; Luo, P. G.; Lin, Y.; Harruff, B. A.; Veca, L. M.; Murray, D.; Xie, S.-Y.; Sun, Y.-P. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 11318-11319
75. Tu, C.; Ma, X.; Pantazis, P.; Kauzlarich, S. M.; Louie, A. Y. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 2016-2023
76. Hilderbrand, S. A.; Shao, F.; Salthouse, C.; Mahmood, U.; Weissleder, R. Chem. Commun. 2009, 4188-4190
77. Jun, C. H.; Park, Y. J.; Yeon, Y. R.; Choi, J. R.; Lee, W. R.; Ko, S. J.; Cheon, J. Chem. Commun. 2006, 1619-1621
78. Kang, S. S.; Miao, G. X.; Shi, S.; Jia, Z.; Nikles, D. E.; Harrell, J. W. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 1042-1043
79. Jun, Y. W.; Seo, J.-W.; Cheon, J. W. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 179-189
80. Bodnarchuk, M. I.; Kovalenko, M. V.; Groiss, H.; Resel, R.; Reissner, M.; Hesser, G.; Lechner, R. T.; Steiner, W.; Schäffler, F.; Heiss, W. Small 2009, 5, 2247-2252
81. Schröder, H. C.; Natalio, F.; Shukoor, M. I.; Tahir, M. N.; Tremel, W.; Belikov, S. I.; Krasko, A.; Müller, W. E.G. Mol. Immunol. 2008, 45, 945-953
82. Shukoor, M. I.; Natalio, F.; Krasko, A.; Schröder, H. C.; Müller, W. E. G.; Tremel, W. Chem. Commun. 2007, 4677-4679
83. Reineke, J. Nanotechnology-Based Biomarker Detection Pharmaceutical Sciences Encyclopedia: Drug Discovery, Development, and Manufacturing 2010, 1-21
84. Beveridge, J. S.; Stephens, J. R.; Williams, M. E. Annu. Rev. Anal. Chem. 2011, 4, 251-273
85. Sun, C.; Lee, J. S. H.; Zhang, M. Adv. Drug Delivery Rev. 2008, 60, 1252-1265
86. Lacroix, L. M.; Ho, D.; Sun, S. Curr. Top. Chem. 2010, 10, 1184-1197
87. Kim, J.; Park, S.; Lee, J. E.; Jin, S. M.; Lee, J. H.; Lee, I. S.; Yang, I.; Kim, J. S.; Kim, S. K.; Cho, M. H.; Hyeon, T. Angew. Chem. 2006, 118, 7918-7922
88. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 7754-7758.
89. Liong, M.; Lu, J.; Kovochich, M.; Xia, T.; Ruehum, S. G.; Nel, A. E.; Tamanoi, F.; Zink, J. I. ACS Nano 2008, 2, 889-896
90. Wang, L. Y.; Bai, J. W.; Li, Y. J.; Huang, Y. Angew. Chem. 2008, 120, 2473-2476
91. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 2439-2443.
92. Park, H.; Yang, J.; Seo, S.; Kim, K.; Suh, J.; Kim, D.; Haam, S.; Yoo, K. H. Small 2008, 4, 192-196
93. Kim, C.-K.; Ghosh, P.; Rotello, V. M. Nanoscale 2009, 1, 61-67
94. Mansson, S.; Bjornerud, A. In The Chemistry of Contrast Agents in Medical Magnetic Resonance Imaging; Merbach, A. E.; Toth, E., Eds.; Wiley: New York, 2001; pp 1-44.
95. Jun, Y. W.; Lee, J. H.; Cheon, J. W. Angew. Chem. 2008, 120, 5200-5213
96. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 5122-5135.
97. Na, H. B.; Lee, J. H.; An, K.; Park, Y. I.; Park, M.; Lee, I. S.; Nam, D. H.; Kim, S. T.; Kim, S. H.; Kim, S. W.; Lim, K. H.; Kim, K. S.; Kim, S.-O.; Hyeon, T. Angew. Chem. 2007, 119, 5493-5497
98. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 5397-5401.
99. Kai, W.; Xiaojun, X.; Ximing, P.; Zhenqing, H.; Oiqing, Z. Nanoscale Res. Lett. 2011, 6, 480
100. Shukoor, M. I.; Natalio, F.; Gupta, P.; Wiens, M.; Tarantola, M.; Barz, M.; Weber, S.; Terekhov, M.; Schröder, H. C.; Müller, W. E. G.; Janshoff, A.; Theato, P.; Zentel, R.; Schreiber, L. M.; Tremel, W. Adv. Funct. Mater. 2009, 9, 3717-3725
101. Choi, J. Y.; Lee, S. H.; Na, H. B.; An, K.; Hyeon, T.; Seo, T. S. Bioprocess Biosyst. Eng. 2010, 33, 21-30
102. Schladt, T. D.; Koll, K.; Prüfer, S.; Bauer, H.; Natalio, F.; Dumele, O.; Raidoo, R.; Weber, S.; Wolfrum, U.; Schreiber, L. M.; Radsak, M. P.; Schild, H.; Tremel, W. J. Mater. Chem. 2011, 22, 9253-9262
103. Sotirou, G. A.; Hirt, A. M.; Lozach, P.-Y.; Teleki, A.; Krumeich, F.; Pratsinis, S. E. Chem. Mater. 2011, 23, 1985-1992
104. Peng, S.; Lee, Y.; Wang, C.; Yin, H.; Dai, S.; Sun, S. Nano Res 2008, 1, 229-234
105. Schladt, T. D.; Graf, T.; Tremel, W. Chem. Mater. 2009, 21, 3183-3190
106. Wang, C.; Xu, C.; Zeng, H.; Sun, S. Adv. Mater. 2009, 21, 3045-305
107. Mie, G. Ann. Phys. 1908, 330, 377-445
108. Daniel, M.-C.; Astruc, D. Chem. Rev 2004, 104, 293-346
109. Kelly, K. L.; Coronado, E.; Zhao, L. L.; Schatz, G. C. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 668-677
110. Storhoff, J. J.; Elghanian, R.; Mucic, R. C.; Mirkin, C. A.; Letsinger, R. L. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 1959-1964
111. Beutler, B.; Eidenschenk, C.; Crozat, K.; Imler, J.-L.; Takeuchi, O.; Hoffmann, J. A.; Akira, S. Nat. Rev. Immunol. 2007, 7, 753-766
112. Shukoor, M. I.; Natalio, F.; Glube, N.; Tahir, M. N.; Therese, H. A.; Ksenofontov, V.; Metz, N.; Theato, P.; Langguth, P.; Boissel, J.-P.; Schröder, H.-C.; Müller, W. E. G.; Tremel, W. Angew. Chem. 2008, 120, 4826-4830
113. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 4748-4752.
114. Shukoor, M. I.; Natalio, F.; Schladt, T. D.; Koll, K.; Tahir, M. N.; Barz, M.; Weber, S.; Brochhausen, C.; Zentel, R.; Wiens, M.; Schreiber, L. M.; Brieger, J.; Müller, W. E. G.; Tremel, W. J. Mater. Chem. 2011, 22, 8826-8834